精品解析:湖北武汉市第三中学2026-2027学年高二上学期10月素养调研生物试题
2026-10-19
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内容正文:
武汉市第三中学2026—2027学年度上学期10月素养调研
高二生物
一、单选题(本题共18小题,每小题2分,共36分)
1. 青藏高原上的牦牛演化出厚实皮毛抵御严寒,生物学家针对生物适应与进化展开研究。下列有关生物进化的说法错误的是( )
A. 化石为研究生物进化提供了直接的证据
B. 青藏高原所有生物个体的全部基因构成种群基因库
C. 拉马克认为生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的
D. 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变
2. 科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类与其他生物的DNA构建了进化关系树(如图)来判断生物间的亲缘关系。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 与羊膜动物相比,鲽形目与刺鱼目的亲缘关系更远
B. 斑马鱼中未发现性染色体,说明其没有性别决定机制
C. 半滑舌鳎与鸡均为ZW型性别决定方式,亲缘关系近
D. 据图无法判断XY型与ZW型性别决定方式出现的早晚
3. 关于细菌产生耐药性的机制,有同学认可拉马克的诱变假说:最初环境中并没有耐药菌,细菌接触抗生素后产生适应性变异并遗传给子代。该同学设计如图的实验技术路线并得到下表结果。下列叙述错误的是( )
大试管结果(Ⅰ)
小试管结果(Ⅱ)
抑菌圈直径方差
c
d
注:方差可反映数据的波动程度。方差越大,数据波动越大
A. 本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组
B. a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径a>b
C. 分装到若干小试管中的菌液可认为是不同的种群,且出现了地理隔离
D. 若c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的
4. 在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在第Ⅱ时间段中,a的基因频率逐渐上升,说明在该环境条件下,a基因控制的性状更适应环境
B. 在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
C. 若该基因位于常染色体上,Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中杂合子的基因型频率都是32%
D. 若该等位基因只位于X染色体上,Ⅲ时间段后,种群中XAXa、XAY的基因型频率分别为32%、20%
5. 大杜鹃(ZW型)是一个通过产卵进行巢寄生的物种。专化寄生于不同宿主巢的大杜鹃产出的卵与各自宿主的卵外观类似,如图。以往认为卵的外观由母本决定,近期研究表明常染色体遗传也参与其中。下列叙述正确的是( )
A. 卵外观若由常染色体主导则更有利于新物种形成
B. 线粒体或Z染色体遗传可解释卵外观的母本决定
C. 卵外观不同的大杜鹃亲本间普遍存在着生殖隔离
D. 大杜鹃与宿主对卵的识别博弈限制了生物多样性
6. 在群体中,如果绝大多数个体都采用某种进化稳定策略,那么少数突变个体很难融入该群体,或者在自然选择压力下,突变者要么改变策略与多数个体一致,要么被淘汰。非洲草原上的鬣狗通常成群结队捕食,但偶尔有个别鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为,这种行为一经出现,常遭到群体攻击。下列叙述正确的是( )
A. 进化稳定策略能推动种群的进化
B. 进化稳定策略有利于鬣狗之间的协同进化
C. 环境剧变时,进化稳定策略可能会被削弱
D. 进化稳定策略有利于生物多样性的形成
7. 下列有关内环境稳态和稳态概念发展的叙述,正确的是( )
A. 抗体、酶都需要进入内环境后才能发挥作用
B. 内环境是人体正常新陈代谢的主要场所
C. 原癌基因和抑癌基因的表达稳态属于分子水平的稳态
D. 细胞外液渗透压的90%以上来源于K+和Cl-
8. 过量的组织液滞留在组织间隙会引发组织水肿。下列关于组织水肿的叙述,正确的是( )
A. 静脉注射血浆蛋白并配合利尿剂可能会缓解组织水肿现象
B. 淋巴液流向组织液中的量增多,会引起机体组织水肿
C. 长期营养不良会导致血浆渗透压上升,从而引起机体组织水肿
D. 若血红蛋白进入到血浆,可能会引起机体组织水肿
9. 秋冬季节是儿童支气管肺炎的高发季节,患儿常伴有咳嗽、呕吐等症状。针对患儿的诊疗方案有:口服或静脉注射抗生素;雾化(气溶胶吸入疗法)治疗。如图甲、乙、丙表示人体内环境三大主要成分,①②③表示人体内细胞。下列说法错误的是( )
A. 静脉注射药物直接进入乙中,可使药物快速到达患者病变部位
B. 患儿个体细胞外液渗透压可能发生改变
C. 由甲渗出进入丙的液体量多于由丙进入甲的液体量
D. 雾化治疗中,药物可不经过甲、乙、丙直接进入③
10. 某同学为探究内环境稳态的调节机制,利用一些生物材料和相关试剂进行了实验,观察并比较了不同生物材料在不同pH环境下的颜色变化,结果如下表所示。下列有关分析正确的是( )
材料
向滴加甲基橙的材料中,加入0.1 mol/L的HCl
向滴加酚酞的材料中,加入0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的溶液颜色
加入不同数量液滴后的溶液颜色
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
蒸馏水
黄
橙
红
红
红
红
红
无
浅红
红
红
红
红
红
缓冲液
黄
黄
黄
黄
黄
黄
黄
无
无
无
无
无
无
无
去皮梨汁
黄
黄
黄
黄
黄
黄
黄
青白
青白
青白
青白
青白
青白
青白
鱼肉匀浆
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
A. 本实验起对照作用的是蒸馏水组,其他三组是实验组
B. 加入的酸或碱的滴数是本实验中唯一的自变量
C. 内环境pH的稳态由缓冲物质维持,与细胞代谢产生的物质无关
D. 生物材料在加入酸或碱后的pH变化趋势更像缓冲液
11. 以下内容中,符合图中a、b、c、d、e、f、g所代表的生物学概念关系的选项是( )
A. 体液、细胞外液、细胞内液、组织液、血浆、血红蛋白、红细胞
B. 细胞质、细胞器、细胞质基质、具膜细胞器、无膜细胞器、核糖体、高尔基体
C. 神经系统、中枢神经系统、外周神经系统、脊髓、大脑、体温调节中枢、水平衡调节中枢
D. 可遗传变异、突变、基因重组、基因突变、染色体变异、21三体综合征、猫叫综合征
12. 下列关于组成神经系统的细胞的叙述,正确的是( )
A. 反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经和效应器组成
B. 神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,但不是神经元的一部分
C. 神经元分布广泛,其数量为神经胶质细胞数量的10-50倍
D. 神经末梢只能是轴突末端的细小分支
13. 下列关于条件反射与非条件反射的叙述,正确的是( )
A. 条件反射的消退是由于大脑皮层产生了抑制性效应的结果
B. 反射都是通过学习和训练建立的
C. 吃酸杏流唾液属于条件反射,看到酸杏流唾液属于非条件反射
D. 非条件反射的神经中枢大多只在脊髓,条件反射的神经中枢主要位于大脑皮层
14. 根据突触前细胞传来的信号,突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列有关说法正确的是( )
A. ①的突触小泡中是兴奋性神经递质;当兴奋传至突触3时,其突触后膜的电位变为内正外负
B. 突触后膜的电位变化与其选择透过性密切相关
C. 突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
D. 神经递质由突触前膜释放、通过突触间隙运输到突触后膜以及与相关受体结合的过程均需要消耗ATP
15. 如图为自主神经的部分结构,①~⑤代表神经,甲~丙代表器官,下列说法正确的是( )
A. 甲可表示瞳孔,交感神经兴奋时瞳孔收缩
B. ①代表交感神经,②代表副交感神经
C. ③和④作用效果相反,保障乙及时调整活动状态适应机体需要
D. ③兴奋可以使乙、丙的活动减慢,还可以使血管收缩
16. 如图表示某反射弧结构示意图,①~⑤代表相应结构,a~e为神经元上可进行刺激或连接电流计的位点,将三个电流计分别接于c、d、e位点,电流计两电极分别接于各位点膜内外侧同一点。下列叙述正确的是( )
A. 根据突触结构可判断图中反射弧由4个神经元参与
B. 花香扑鼻时,①~⑤结构不完全参与这一过程
C. ⑤为效应器,通常由肌肉或腺体构成
D. 刺激b点,若检测到c点电流计发生偏转,则d点、e点电流计均可偏转
17. 科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。若抽取“喜亮怕暗”实验老鼠脑内的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,结果发现,普通老鼠也转变为“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
A. 反射是神经调节的基本方式,反射活动中兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 条件反射提高了动物应对复杂环境变化的能力,该反射一旦形成可伴随终生
C. 在建立“喜亮怕暗”的过程中,黑暗环境转化是非条件刺激,电刺激为条件刺激
D. 抽取的蛋白质可能含有起促进作用的神经递质,作用后会引起突触后膜电位变化
18. 外科手术中常会发生神经牵拉损伤。为探究牵拉强度对神经动作电位的影响,研究者分别以不同拉力牵拉蛙坐骨神经30 s,之后将坐骨神经置于任氏液(与蛙内环境等渗的溶液)中浸泡10 min,并对神经给予2 V的电刺激,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 牵拉会抑制动作电位产生,一定范围内强度越大作用越显著
B. 动作电位峰值下降可能与牵拉导致钠离子通道功能受损有关
C. 若适当降低任氏液中K+浓度,静息电位的绝对值会变大
D. 若不断提高电刺激强度,各组动作电位的峰值将持续增大
二、非选择题(本题共4道大题,共64分)
19. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图甲表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图乙为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。回答下列问题:
(1)图甲中的B、D分别表示__________。图乙中的①对应图甲中的__________(填字母)。
(2)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,则该表的B、D分别对应图乙中的__________、__________(填序号)。
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
A
B
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
C
147
4
1.25
1
114
7.5
1
D
10
140
2.5
10.35
25
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(3)尝试构建人体肝脏内部分体液间O2、CO2扩散的模型__________(如下图所示,说明:在图形框间用虚线箭头表示O2扩散方向,用实线箭头表示CO2扩散方向;不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。
(4)正常机体通过__________的调节机制使得各个器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态。体检时,通过检查血浆的__________两方面来预示机体是否处于健康状态。
(5)由红细胞携带的氧到组织细胞内被利用,至少需要穿过__________层磷脂双分子层。
20. 在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部,西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下,飞蝗体内PTP1B酶活性会发生改变,从而抑制体内的能量代谢。对西藏飞蝗适应低氧的机制进行研究,获得部分结果如图。其中P基因编码正常的PTP1B,p为其等位基因。
(1)西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种,是因二者之间还未形成__________。西藏飞蝗的相关性状适应高海拔环境,适应是__________的结果。
(2)飞蝗的性别决定类型是XO型,即雌性的性染色体有两条皆为X,雄性性染色体仅有一条X。已知决定飞蝗复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体,且含b的精子致死。在不考虑新增突变的情况下,飞蝗群体中出现异常复眼的个体性别是__________。
(3)本研究中的东亚飞蝗种群P基因的基因频率为__________。
(4)进一步对P和p基因控制合成的酶进行结构分析,发现二者只有一个氨基酸的差异,这为飞蝗的进化提供了__________方面的证据。
(5)根据以上资料将西藏飞蝗适应低氧的进化模型补充完整:A-E依次是__________(编号选填)。
①种群中突变出p基因②种群中突变出P基因③PTP1B酶结构发生改变④PTP1B酶活性升高⑤PTP1B酶活性难以升高⑥能量代谢受抑制⑦能量代谢不受抑制⑧种群p基因频率升高⑨种群P基因频率升高
(6)某偏远海岛原本无杀虫剂使用历史,岛上分布着随机交配的灰翅(A)和黑翅(a)两种体色的飞蝗(假设为理想种群)。因大量使用杀虫剂,导致飞蝗种群数量锐减。科研人员对该海岛飞蝗种群进行调查,结果如表所示。下列叙述错误的有__________。
调查年份
总个体数(只)
灰翅个体数(只)
黑翅个体数(只)
2015年(未使用杀虫剂)
500
420
80
2025年(使用杀虫剂10年)
300
192
108
A. 该飞蝗的A基因最可能和抗杀虫剂基因在一条染色体上
B. 未使用杀虫剂时,该飞蝗群体中A基因的基因频率为60%
C. 杀虫剂的使用导致该飞蝗种群中A基因的基因频率下降
D. 飞蝗抗药性越来越强是自然选择的结果,农药使害虫产生了适应性的变异
21. 内环境的生理指标围绕“设定点”波动,设定点可随机体生理状态发生适应性变动。研究表明,果蝇的蛋白质摄入“设定点”的变化存在如图1所示的调节机制。回答下列问题:
(1)信号分子需要与靶细胞的____________结合,引起靶细胞应答反应,从而调节生命活动。图1中的F因子和M因子属于信号分子中的____________。
(2)研究人员测定了三类果蝇每日蛋白质的摄入情况及相同刺激下D神经元的电位变化,结果如图2和图3所示。
①由图2可知,果蝇每日蛋白质的摄入量与____________有关,____________的蛋白质摄入量“设定点”可能最高,请从果蝇繁殖的生理角度分析,原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________。
②与雄蝇相比,已交配雌蝇的D神经元产生动作电位的频率更____________(填“高”或“低”),原因是______________________________________________________________________________________。
(3)已交配雌蝇的通道蛋白表达量已经处于较低水平。若降低D神经元细胞膜上通道蛋白的表达量,推测三种果蝇的每日蛋白质摄入量的变化是__________________________________________________________________________________________________________________________。
22. 癫痫是大脑神经元“突发、异常、过度同步化”放电引起的脑功能短暂障碍,常表现为肢体异常抽动、肌阵挛等。癫痫发作与神经递质谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)释放异常有关,谷氨酸和GABA的作用机制如图所示。回答下列问题:
(1)谷氨酸与突触后膜上的Na+通道结合,促进Na+大量内流,完成了________的信号转变。
(2)一个突触小泡常含有几千至上万个神经递质,神经递质以胞吐的方式释放有利于其____________________,从而提高神经递质的作用效果。癫痫发作的机制是“兴奋—抑制”网络失衡。与正常状态相比,癫痫发作时,谷氨酸和GABA释放量的变化是____________________。
(3)GABA作用于GABA-A受体引起Cl-内流,此时突触后膜静息电位绝对值会________(填“增大”或“减小”),从而__________(填“促进”或“抑制”)动作电位产生。若用药物阻断GABA-A受体的功能,则癫痫发作的频率会__________(填“升高”或“降低”)。
(4)临床上用于抗癫痫的几种药物及作用靶点(对应图中的序号)如表所示,完善表格中药物的作用机制。
药物
作用靶点
作用机制
左乙拉西坦
①
a_________________________
丙戊酸
②
抑制Na+、Ca2+通道功能,抑制突触后神经元兴奋
苯巴比妥
③
b_________________________
噻加宾
④
c_________________________
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武汉市第三中学2026—2027学年度上学期10月素养调研
高二生物
一、单选题(本题共18小题,每小题2分,共36分)
1. 青藏高原上的牦牛演化出厚实皮毛抵御严寒,生物学家针对生物适应与进化展开研究。下列有关生物进化的说法错误的是( )
A. 化石为研究生物进化提供了直接的证据
B. 青藏高原所有生物个体的全部基因构成种群基因库
C. 拉马克认为生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的
D. 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,是研究生物进化最直接的证据,A正确;
B、种群基因库的定义是一个种群中全部个体所含有的全部基因,青藏高原所有生物包含多个物种,不属于同一个种群,构成的是多个基因库,B错误;
C、拉马克的进化学说认为生物不是神造的,是由更古老的生物进化而来,适应性特征是进化过程中通过“用进废退”“获得性遗传”逐渐形成的,C正确;
D、自然选择会定向保留有利变异、淘汰不利变异,导致种群的基因频率发生定向改变,决定生物进化的方向,D正确。
2. 科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类与其他生物的DNA构建了进化关系树(如图)来判断生物间的亲缘关系。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 与羊膜动物相比,鲽形目与刺鱼目的亲缘关系更远
B. 斑马鱼中未发现性染色体,说明其没有性别决定机制
C. 半滑舌鳎与鸡均为ZW型性别决定方式,亲缘关系近
D. 据图无法判断XY型与ZW型性别决定方式出现的早晚
【答案】D
【解析】
【详解】A、羊膜动物(哺乳类、鸟纲等)与鲽形目、刺鱼目分属不同大分支。从进化树可见,鲽形目与刺鱼目同属真骨鱼总目,分支更近,而与羊膜动物的分支更远,A错误;
B、性染色体只是性别决定机制的一种(如XY型、ZW型),但生物还可能通过环境因素(如温度) 等方式决定性别。“未发现性染色体” 不能说明没有性别决定机制,B错误;
C、半滑舌鳎属于鲽形目,鸡属于鸟纲,从进化树的分支来看,二者分属不同大分支,亲缘关系较远(仅性别决定方式均为ZW型,不能说明亲缘关系近),C错误;
D、从进化树中,XY型(如人种、青鱼)和ZW型(如半滑舌鳎、鸡)的物种分布在不同分支,且无明确的时间先后线索,因此无法判断XY型与ZW型性别决定方式出现的早晚,D正确。
故选D。
3. 关于细菌产生耐药性的机制,有同学认可拉马克的诱变假说:最初环境中并没有耐药菌,细菌接触抗生素后产生适应性变异并遗传给子代。该同学设计如图的实验技术路线并得到下表结果。下列叙述错误的是( )
大试管结果(Ⅰ)
小试管结果(Ⅱ)
抑菌圈直径方差
c
d
注:方差可反映数据的波动程度。方差越大,数据波动越大
A. 本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组
B. a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径a>b
C. 分装到若干小试管中的菌液可认为是不同的种群,且出现了地理隔离
D. 若c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的
【答案】B
【解析】
【详解】A、为了使实验结果更具有说服力,本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组,A正确;
B、细菌耐药性越强,抑菌圈直径越小。若a比b更早产生耐药性变异,a耐药性更强,即a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径b>a,B错误;
C、分装到若干小试管中的菌液已经不能进行基因交流了,可认为是不同的种群,且出现了地理隔离,C正确;
D、若拉马克假说正确,耐药变异是接触抗生素后才诱导产生,两组抑菌圈直径方差应接近,即c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的,D正确。
4. 在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在第Ⅱ时间段中,a的基因频率逐渐上升,说明在该环境条件下,a基因控制的性状更适应环境
B. 在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
C. 若该基因位于常染色体上,Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中杂合子的基因型频率都是32%
D. 若该等位基因只位于X染色体上,Ⅲ时间段后,种群中XAXa、XAY的基因型频率分别为32%、20%
【答案】D
【解析】
【详解】A、自然选择决定生物进化的方向,适应环境的性状对应的基因频率会上升,第Ⅱ时间段a的基因频率逐渐升高,说明a基因控制的性状更适应环境,A正确;
B、第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,说明种群处于遗传平衡状态,自由交配的情况下,后代的基因型频率也保持稳定不变,B正确;
C、若基因位于常染色体上,遗传平衡时杂合子基因型频率符合公式2pq:Ⅰ阶段,杂合子频率为;Ⅲ阶段,杂合子频率为,C正确;
D、若等位基因只位于X染色体上,种群雌雄个体数量各占1/2:雄性中的频率等于A的基因频率20%,因此整个种群中的频率为;雌性中的频率为,因此整个种群中的频率为,和选项描述不符,D错误。
5. 大杜鹃(ZW型)是一个通过产卵进行巢寄生的物种。专化寄生于不同宿主巢的大杜鹃产出的卵与各自宿主的卵外观类似,如图。以往认为卵的外观由母本决定,近期研究表明常染色体遗传也参与其中。下列叙述正确的是( )
A. 卵外观若由常染色体主导则更有利于新物种形成
B. 线粒体或Z染色体遗传可解释卵外观的母本决定
C. 卵外观不同的大杜鹃亲本间普遍存在着生殖隔离
D. 大杜鹃与宿主对卵的识别博弈限制了生物多样性
【答案】A
【解析】
【详解】A、卵外观若由常染色体主导则可因基因的分离与自由组合、自然选择等过程导致相关基因频率发生变化,导致不同种群的基因库出现差异,从而更有利于新物种的形成,A正确;
B、线粒体遗传属于细胞质遗传,线粒体基因只由母本传递给后代,符合母本决定的特点; 但ZW型性别决定中,雌性是ZW,雄性是ZZ,Z染色体在雄性中是成对的,雌性中是单独的,若卵外观由Z染色体遗传决定,雄性的Z染色体也会传递给后代,无法单纯由母本决定,应该是W染色体遗传才符合母本决定(W染色体只由母本传给雌性后代),B错误;
C、生殖隔离意味着不同种群之间无法交配,或者交配后无法产生可育后代。题目中提到大杜鹃专化寄生在不同宿主巢,但它们依然属于大杜鹃这个物种,卵外观不同只是适应不同宿主的表现,这些大杜鹃亲本之间依然可以交配并产生可育后代,不存在普遍的生殖隔离,C错误;
D、大杜鹃和宿主之间的卵识别博弈是协同进化的过程:大杜鹃不断进化出更像宿主的卵,宿主不断进化出更强的识别能力。这种相互选择会推动双方的进化,反而会促进生物多样性的发展,而不是限制,D错误。
6. 在群体中,如果绝大多数个体都采用某种进化稳定策略,那么少数突变个体很难融入该群体,或者在自然选择压力下,突变者要么改变策略与多数个体一致,要么被淘汰。非洲草原上的鬣狗通常成群结队捕食,但偶尔有个别鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为,这种行为一经出现,常遭到群体攻击。下列叙述正确的是( )
A. 进化稳定策略能推动种群的进化
B. 进化稳定策略有利于鬣狗之间的协同进化
C. 环境剧变时,进化稳定策略可能会被削弱
D. 进化稳定策略有利于生物多样性的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群进化的实质是种群基因频率的定向改变,进化稳定策略会淘汰发生突变的少数个体,不利于新基因的保留和种群基因频率的改变,无法推动种群进化,A错误;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,协同进化发生在不同物种之间,鬣狗属于同一物种,不存在协同进化,B错误;
C、进化稳定策略是生物适应当前环境形成的策略,若环境发生剧变,原有策略可能不再适应新的环境,此时进化稳定策略会被削弱,C正确;
D、生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,进化稳定策略会压制突变个体,不利于新基因的保留,会阻碍基因多样性的增加,因此不利于生物多样性的形成,D错误。
7. 下列有关内环境稳态和稳态概念发展的叙述,正确的是( )
A. 抗体、酶都需要进入内环境后才能发挥作用
B. 内环境是人体正常新陈代谢的主要场所
C. 原癌基因和抑癌基因的表达稳态属于分子水平的稳态
D. 细胞外液渗透压的90%以上来源于K+和Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶不一定需要进入内环境才能发挥作用,例如呼吸酶等胞内酶在细胞内发挥作用,消化酶在消化道(不属于内环境)中发挥作用,A错误;
B、人体正常新陈代谢的主要场所是细胞质基质,内环境是细胞生活的直接外界环境,B错误;
C、稳态的概念目前已扩展到分子、细胞、个体、生态系统等多个层次,原癌基因和抑癌基因的表达属于分子水平的生理过程,其表达稳态属于分子水平的稳态,C正确;
D、细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,K+主要参与维持细胞内液的渗透压,D错误。
8. 过量的组织液滞留在组织间隙会引发组织水肿。下列关于组织水肿的叙述,正确的是( )
A. 静脉注射血浆蛋白并配合利尿剂可能会缓解组织水肿现象
B. 淋巴液流向组织液中的量增多,会引起机体组织水肿
C. 长期营养不良会导致血浆渗透压上升,从而引起机体组织水肿
D. 若血红蛋白进入到血浆,可能会引起机体组织水肿
【答案】A
【解析】
【详解】A、静脉注射血浆蛋白可提高血浆渗透压,促进组织液中的水分回流至血浆,配合利尿剂可促进体内多余水分排出,能够缓解组织水肿,A正确;
B、内环境中淋巴的流动是单向的,只能由组织液渗入淋巴管形成淋巴液,最终回流进入血浆,无法反向流向组织液,B错误;
C、长期营养不良会导致血浆蛋白合成不足,血浆渗透压下降,水分从血浆进入组织液引发组织水肿,C错误;
D、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,若进入血浆会使血浆渗透压升高,促进组织液回流进血浆,不会引起组织水肿,D错误。
9. 秋冬季节是儿童支气管肺炎的高发季节,患儿常伴有咳嗽、呕吐等症状。针对患儿的诊疗方案有:口服或静脉注射抗生素;雾化(气溶胶吸入疗法)治疗。如图甲、乙、丙表示人体内环境三大主要成分,①②③表示人体内细胞。下列说法错误的是( )
A. 静脉注射药物直接进入乙中,可使药物快速到达患者病变部位
B. 患儿个体细胞外液渗透压可能发生改变
C. 由甲渗出进入丙的液体量多于由丙进入甲的液体量
D. 雾化治疗中,药物可不经过甲、乙、丙直接进入③
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中甲是血浆,丙是组织液,乙是淋巴液,静脉注射药物直接进入组织液中,可使药物快速到达患者病变部位,A错误;
B、患儿常伴有呕吐症状,其细胞外液渗透压可能发生改变,B正确;
C、组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆,因此,由甲渗出进入丙的液体量多于由丙进入甲的液体量,C正确;
D、③是组织细胞,某些组织细胞直接与外界相通,雾化治疗中,药物可不经过甲、乙、丙直接进入③,D正确。
10. 某同学为探究内环境稳态的调节机制,利用一些生物材料和相关试剂进行了实验,观察并比较了不同生物材料在不同pH环境下的颜色变化,结果如下表所示。下列有关分析正确的是( )
材料
向滴加甲基橙的材料中,加入0.1 mol/L的HCl
向滴加酚酞的材料中,加入0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的溶液颜色
加入不同数量液滴后的溶液颜色
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
蒸馏水
黄
橙
红
红
红
红
红
无
浅红
红
红
红
红
红
缓冲液
黄
黄
黄
黄
黄
黄
黄
无
无
无
无
无
无
无
去皮梨汁
黄
黄
黄
黄
黄
黄
黄
青白
青白
青白
青白
青白
青白
青白
鱼肉匀浆
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
浅黄
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
乳白
A. 本实验起对照作用的是蒸馏水组,其他三组是实验组
B. 加入的酸或碱的滴数是本实验中唯一的自变量
C. 内环境pH的稳态由缓冲物质维持,与细胞代谢产生的物质无关
D. 生物材料在加入酸或碱后的pH变化趋势更像缓冲液
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验中蒸馏水组和缓冲液组均为对照组,蒸馏水组为空白对照,缓冲液组为标准对照,用于对比生物材料的缓冲效果,只有生物材料组是实验组,A错误;
B、本实验的自变量包括材料种类、加入试剂的种类(HCl/NaOH)、酸/碱的滴数,加入的酸或碱的滴数不是唯一自变量,B错误;
C、内环境pH的稳态除依赖缓冲物质的缓冲作用外,还需要神经-体液调节以及呼吸系统、泌尿系统的协同调节,细胞代谢产生的CO₂、乳酸等物质也会参与pH调节过程,并非与细胞代谢产物无关,C错误;
D、由表格结果可知,蒸馏水加入少量酸或碱后pH就发生明显变化(指示剂变色),而缓冲液、去皮梨汁、鱼肉匀浆在加入较多酸或碱后pH基本不变(指示剂颜色无明显改变),说明生物材料的pH变化趋势更接近缓冲液,具有类似缓冲液的缓冲作用,D正确。
11. 以下内容中,符合图中a、b、c、d、e、f、g所代表的生物学概念关系的选项是( )
A. 体液、细胞外液、细胞内液、组织液、血浆、血红蛋白、红细胞
B. 细胞质、细胞器、细胞质基质、具膜细胞器、无膜细胞器、核糖体、高尔基体
C. 神经系统、中枢神经系统、外周神经系统、脊髓、大脑、体温调节中枢、水平衡调节中枢
D. 可遗传变异、突变、基因重组、基因突变、染色体变异、21三体综合征、猫叫综合征
【答案】D
【解析】
【详解】A、体液包括细胞外液和细胞内液,但血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于血浆成分,红细胞也不属于血浆,不符合图示关系,A错误;
B、细胞质包括细胞器和细胞质基质,细胞器包括具膜细胞器和无膜细胞器,但高尔基体是单层膜细胞器,不属于无膜细胞器,不符合图示关系,B错误;
C、神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统包括脑和脊髓,大脑只是脑的一部分,但体温调节中枢、水平衡调节中枢均位于下丘脑,不属于大脑的结构,不符合图示关系,C错误;
D、可遗传变异包括突变和基因重组,突变包括基因突变和染色体变异,21三体综合征属于染色体数目变异,猫叫综合征属于染色体结构变异,二者均属于染色体变异,完全符合图示包含关系,D正确。
12. 下列关于组成神经系统的细胞的叙述,正确的是( )
A. 反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经和效应器组成
B. 神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,但不是神经元的一部分
C. 神经元分布广泛,其数量为神经胶质细胞数量的10-50倍
D. 神经末梢只能是轴突末端的细小分支
【答案】B
【解析】
【详解】A、反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,选项将“神经中枢”混淆为“中枢神经”(中枢神经指脑和脊髓,是器官水平的结构),A错误;
B、组成神经系统的细胞包括神经元和神经胶质细胞两类,部分神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,神经元由细胞体、树突、轴突构成,神经胶质细胞不属于神经元的组成部分,B正确;
C、神经胶质细胞的数量远多于神经元,是神经元数量的10~50倍,C错误;
D、神经末梢是神经元树突和轴突末端的细小分支,并非只有轴突末端的分支属于神经末梢,D错误。
13. 下列关于条件反射与非条件反射的叙述,正确的是( )
A. 条件反射的消退是由于大脑皮层产生了抑制性效应的结果
B. 反射都是通过学习和训练建立的
C. 吃酸杏流唾液属于条件反射,看到酸杏流唾液属于非条件反射
D. 非条件反射的神经中枢大多只在脊髓,条件反射的神经中枢主要位于大脑皮层
【答案】A
【解析】
【详解】A、条件反射的消退是条件刺激长期得不到非条件刺激强化,导致大脑皮层产生抑制性效应的结果,属于新的学习过程,A正确;
B、反射分为非条件反射和条件反射,非条件反射是生物先天就有的,不需要学习和训练建立,只有条件反射需要通过后天学习训练建立,B错误;
C、吃酸杏流唾液是先天就有的反射,属于非条件反射;看到酸杏流唾液是后天学习形成的,属于条件反射,选项表述颠倒,C错误;
D、非条件反射的神经中枢可位于脊髓、脑干、下丘脑等多个部位,并非大多只在脊髓;条件反射必须有大脑皮层参与,神经中枢主要位于大脑皮层,D错误。
14. 根据突触前细胞传来的信号,突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列有关说法正确的是( )
A. ①的突触小泡中是兴奋性神经递质;当兴奋传至突触3时,其突触后膜的电位变为内正外负
B. 突触后膜的电位变化与其选择透过性密切相关
C. 突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
D. 神经递质由突触前膜释放、通过突触间隙运输到突触后膜以及与相关受体结合的过程均需要消耗ATP
【答案】B
【解析】
【详解】A、①属于兴奋性末梢的突触小体,其突触小泡中是兴奋性神经递质,但突触3是抑制性突触,兴奋传至突触3时,突触后膜仍维持内负外正的电位,不会变为内正外负,A错误;
B、突触后膜的电位变化是Na+内流(兴奋时)或Cl-内流(抑制时)等离子跨膜运输导致的,离子的跨膜运输依赖细胞膜的选择透过性,因此电位变化与膜的选择透过性密切相关,B正确;
C、突触2的作用对象是突触小体①,是通过抑制①的兴奋间接抑制肌肉兴奋;突触3的作用对象是肌肉细胞,直接抑制肌肉兴奋,二者作用不相同,C错误;
D、神经递质以扩散形式被运输到突触后膜受体附近,神经递质与突触后膜受体结合的过程均不需要消耗ATP,只有突触前膜通过胞吐释放神经递质的过程消耗ATP,D错误。
15. 如图为自主神经的部分结构,①~⑤代表神经,甲~丙代表器官,下列说法正确的是( )
A. 甲可表示瞳孔,交感神经兴奋时瞳孔收缩
B. ①代表交感神经,②代表副交感神经
C. ③和④作用效果相反,保障乙及时调整活动状态适应机体需要
D. ③兴奋可以使乙、丙的活动减慢,还可以使血管收缩
【答案】C
【解析】
【详解】A、交感神经兴奋时瞳孔扩张,副交感神经兴奋时瞳孔才会收缩,A错误;
B、副交感神经的中枢位于脑和脊髓骶段,交感神经的中枢位于脊髓胸腰段,图中①②都是从脑部发出的副交感神经,B错误;
C、③和④分别是支配肺(乙)的副交感神经和交感神经,二者对肺的调节作用效果相反,相互协调可以保障肺及时调整活动状态,适应机体不同状态下的供氧需求,C正确;
D、若③是副交感神经,其兴奋无法使血管收缩,血管收缩是交感神经兴奋的效果;若③是交感神经,其兴奋会使肺支气管扩张、心脏活动加快,不会使乙、丙的活动减慢,D错误。
16. 如图表示某反射弧结构示意图,①~⑤代表相应结构,a~e为神经元上可进行刺激或连接电流计的位点,将三个电流计分别接于c、d、e位点,电流计两电极分别接于各位点膜内外侧同一点。下列叙述正确的是( )
A. 根据突触结构可判断图中反射弧由4个神经元参与
B. 花香扑鼻时,①~⑤结构不完全参与这一过程
C. ⑤为效应器,通常由肌肉或腺体构成
D. 刺激b点,若检测到c点电流计发生偏转,则d点、e点电流计均可偏转
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中共有3个神经元胞体,分别对应传入神经元、中间神经元、传出神经元,说明该反射弧由3个神经元参与,A错误;
B、花香扑鼻的本质是在大脑皮层产生嗅觉,该过程不属于完整反射,不需要传出神经、效应器参与,因此①~⑤结构未完全参与,B正确;
C、⑤为效应器,通常由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成,C错误;
D、兴奋在突触处传递时,若突触前膜释放的是抑制性神经递质,会抑制突触后神经元的兴奋,因此c点偏转只能说明兴奋传到c神经元,无法确定d、e点会产生兴奋,电流计不一定偏转,D错误。
17. 科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。若抽取“喜亮怕暗”实验老鼠脑内的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,结果发现,普通老鼠也转变为“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
A. 反射是神经调节的基本方式,反射活动中兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 条件反射提高了动物应对复杂环境变化的能力,该反射一旦形成可伴随终生
C. 在建立“喜亮怕暗”的过程中,黑暗环境转化是非条件刺激,电刺激为条件刺激
D. 抽取的蛋白质可能含有起促进作用的神经递质,作用后会引起突触后膜电位变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、反射是神经调节的基本方式,但反射活动中兴奋只能通过反射弧单向传递,在神经纤维上的传导是单向的,A错误;
B、条件反射虽提高动物适应能力,但若未强化会逐渐消退,并非伴随终生,B错误;
C、电刺激会使老鼠产生恐惧反射,属于非条件反射;在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,属于条件反射,故在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激,C错误;
D、抽取的蛋白质可能含神经递质(如肽类递质),其作用于突触后膜受体可引起膜电位变化,导致行为改变,D正确。
故选D。
18. 外科手术中常会发生神经牵拉损伤。为探究牵拉强度对神经动作电位的影响,研究者分别以不同拉力牵拉蛙坐骨神经30 s,之后将坐骨神经置于任氏液(与蛙内环境等渗的溶液)中浸泡10 min,并对神经给予2 V的电刺激,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 牵拉会抑制动作电位产生,一定范围内强度越大作用越显著
B. 动作电位峰值下降可能与牵拉导致钠离子通道功能受损有关
C. 若适当降低任氏液中K+浓度,静息电位的绝对值会变大
D. 若不断提高电刺激强度,各组动作电位的峰值将持续增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图可知,与未牵拉组相比,牵拉组动作电位峰值更低,且在一定范围内牵拉强度越大,动作电位峰值越小,2.8N组无法产生动作电位,说明牵拉会抑制动作电位产生,一定范围内强度越大作用越显著,A正确;
B、动作电位的峰值由Na+内流量决定,若牵拉导致钠离子通道功能受损,Na+内流减少,会导致动作电位峰值下降,B正确;
C、静息电位的形成原理是K+外流,若适当降低任氏液中K+浓度,神经细胞膜内外K+浓度差增大,K+外流量增加,静息电位(外正内负)的绝对值会变大,C正确;
D、动作电位具有“全或无”的特点,刺激强度达到阈值后,再提高刺激强度,动作电位的峰值不会发生改变,且牵拉损伤严重的组无法产生动作电位,故动作电位峰值不会随刺激强度提高持续增大,D错误。
二、非选择题(本题共4道大题,共64分)
19. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图甲表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图乙为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。回答下列问题:
(1)图甲中的B、D分别表示__________。图乙中的①对应图甲中的__________(填字母)。
(2)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,则该表的B、D分别对应图乙中的__________、__________(填序号)。
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
A
B
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
C
147
4
1.25
1
114
7.5
1
D
10
140
2.5
10.35
25
—
47
(3)尝试构建人体肝脏内部分体液间O2、CO2扩散的模型__________(如下图所示,说明:在图形框间用虚线箭头表示O2扩散方向,用实线箭头表示CO2扩散方向;不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。
(4)正常机体通过__________的调节机制使得各个器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态。体检时,通过检查血浆的__________两方面来预示机体是否处于健康状态。
(5)由红细胞携带的氧到组织细胞内被利用,至少需要穿过__________层磷脂双分子层。
【答案】(1) ①. 肾脏、肺 ②. a
(2) ①. ① ②. ⑤
(3) (4) ①. 神经-体液-免疫 ②. 化学成分和理化性质
(5)6
【解析】
【小问1详解】
图甲中,B可将代谢废物排到体外,对应肾脏;D负责与外界完成O2和CO2的气体交换,对应肺。图甲中a、b、c表示细胞外液,根据箭头方向可知a为血浆,b为组织液,c为淋巴液,图乙中①是血管内的血浆,所以对应图甲的a。
【小问2详解】
细胞外液中血浆的蛋白质含量远高于组织液,因此表中B是血浆,对应图乙的①;细胞内液的K+浓度远高于细胞外液、Na+浓度低,蛋白质含量最高,因此D是细胞内液,对应图乙的⑤。
【小问3详解】
肝细胞可以与组织液进行双向物质交换,血浆与组织液之间可以进行双向物质交换,红细胞可以运输氧气,人体肝脏内部分体液间O2、CO2扩散的模型如下(虚线箭头表示O2扩散方向,实线箭头表示CO2扩散方向,不考虑CO2进入成熟红细胞内液):
【小问4详解】
内环境稳态的调节机制为神经-体液-免疫调节网络,因此内环境稳态是指通过神经-体液-免疫的调节机制使得各个器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态。体检时通过检查血浆的化学成分、理化性质两方面判断健康状态;因为组织细胞不断进行代谢活动,因而与内环境之间在不停进行物质交换,因而内环境的组成成分和理化性质在不断发生变化,当组织细胞代谢异常会引起血浆生化指标偏离正常范围,因此可作为诊断依据。
【小问5详解】
红细胞内的O2被利用的路径:出红细胞(1层磷脂双分子层)→穿过毛细血管壁细胞(2层磷脂双分子层)→进入肝细胞(1层磷脂双分子层)→进入线粒体(2层磷脂双分子层),总计6层磷脂双分子层。
20. 在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部,西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下,飞蝗体内PTP1B酶活性会发生改变,从而抑制体内的能量代谢。对西藏飞蝗适应低氧的机制进行研究,获得部分结果如图。其中P基因编码正常的PTP1B,p为其等位基因。
(1)西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种,是因二者之间还未形成__________。西藏飞蝗的相关性状适应高海拔环境,适应是__________的结果。
(2)飞蝗的性别决定类型是XO型,即雌性的性染色体有两条皆为X,雄性性染色体仅有一条X。已知决定飞蝗复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体,且含b的精子致死。在不考虑新增突变的情况下,飞蝗群体中出现异常复眼的个体性别是__________。
(3)本研究中的东亚飞蝗种群P基因的基因频率为__________。
(4)进一步对P和p基因控制合成的酶进行结构分析,发现二者只有一个氨基酸的差异,这为飞蝗的进化提供了__________方面的证据。
(5)根据以上资料将西藏飞蝗适应低氧的进化模型补充完整:A-E依次是__________(编号选填)。
①种群中突变出p基因②种群中突变出P基因③PTP1B酶结构发生改变④PTP1B酶活性升高⑤PTP1B酶活性难以升高⑥能量代谢受抑制⑦能量代谢不受抑制⑧种群p基因频率升高⑨种群P基因频率升高
(6)某偏远海岛原本无杀虫剂使用历史,岛上分布着随机交配的灰翅(A)和黑翅(a)两种体色的飞蝗(假设为理想种群)。因大量使用杀虫剂,导致飞蝗种群数量锐减。科研人员对该海岛飞蝗种群进行调查,结果如表所示。下列叙述错误的有__________。
调查年份
总个体数(只)
灰翅个体数(只)
黑翅个体数(只)
2015年(未使用杀虫剂)
500
420
80
2025年(使用杀虫剂10年)
300
192
108
A. 该飞蝗的A基因最可能和抗杀虫剂基因在一条染色体上
B. 未使用杀虫剂时,该飞蝗群体中A基因的基因频率为60%
C. 杀虫剂的使用导致该飞蝗种群中A基因的基因频率下降
D. 飞蝗抗药性越来越强是自然选择的结果,农药使害虫产生了适应性的变异
【答案】(1) ①. 生殖隔离 ②. 自然选择
(2)雄性 (3)0.76##76%
(4)细胞和分子##分子生物学
(5)①③⑤⑦⑧ (6)AD
【解析】
【小问1详解】
生殖隔离是新物种形成的标志,西藏飞蝗和东亚飞蝗仍可交配产生可育后代,未形成生殖隔离,故为同一物种。高海拔环境作为选择压力,筛选出具备耐缺氧、抗低温等有利变异的西藏飞蝗个体,不利变异个体被淘汰,久而久之种群性状定向适配高海拔环境,即适应是长期自然选择的结果。
【小问2详解】
飞蝗的性别决定类型是XO型,B、b基因位于X染色体上,异常复眼的个体的基因型为XbXb、XbO,但是含Xb的精子致死,无法产生异常复眼的雌性(XbXb),因此异常复眼个体只能是雄性(XbO,Xb来自卵细胞)。
【小问3详解】
由图a可知,东亚飞蝗种群中PP=68%、Pp=16%、pp=16%,故P基因频率为68%+16%÷2=76%。
【小问4详解】
P、p基因编码的酶仅一个氨基酸的差异,属于蛋白质(生物大分子)水平的差异,为进化提供了细胞和分子(或分子生物学)水平的证据。
【小问5详解】
按照自然选择学说,种群中不同个体本来存在差异,首先①种群中突变出p基因→③PTP1B酶结构改变→低氧条件下,⑤PTP1B酶活性难以升高→⑦能量代谢不受抑制→适应低氧,存活概率更高→导致⑧种群p基因频率升高。即A—E依次是①③⑤⑦⑧。
【小问6详解】
A、使用杀虫剂后A基因频率显著下降,说明携带A基因的个体抗药性更差,若A基因与抗杀虫剂基因在一条染色体上,A基因频率会随抗药个体存活而上升,与实际结果不符,A错误;
B、未使用杀虫剂时种群为理想种群,aa基因型频率为80/500×100%=16%,因此a基因频率为40%,A基因频率为1-40%=60%,B正确;
C、2025年aa基因型频率为108/300×100%=36%,a基因频率为60%,A基因频率为40%,因此杀虫剂的使用导致A基因的基因频率从60%下降为40%,C正确;
D、飞蝗抗药性越来越强是自然选择的结果。变异是不定向的,在使用杀虫剂之前就已经存在抗药性变异,杀虫剂仅起选择作用,不会诱导害虫产生适应性变异,D错误。
21. 内环境的生理指标围绕“设定点”波动,设定点可随机体生理状态发生适应性变动。研究表明,果蝇的蛋白质摄入“设定点”的变化存在如图1所示的调节机制。回答下列问题:
(1)信号分子需要与靶细胞的____________结合,引起靶细胞应答反应,从而调节生命活动。图1中的F因子和M因子属于信号分子中的____________。
(2)研究人员测定了三类果蝇每日蛋白质的摄入情况及相同刺激下D神经元的电位变化,结果如图2和图3所示。
①由图2可知,果蝇每日蛋白质的摄入量与____________有关,____________的蛋白质摄入量“设定点”可能最高,请从果蝇繁殖的生理角度分析,原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________。
②与雄蝇相比,已交配雌蝇的D神经元产生动作电位的频率更____________(填“高”或“低”),原因是______________________________________________________________________________________。
(3)已交配雌蝇的通道蛋白表达量已经处于较低水平。若降低D神经元细胞膜上通道蛋白的表达量,推测三种果蝇的每日蛋白质摄入量的变化是__________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. (特异性)受体 ②. 神经递质
(2) ①. 性别与交配情况 ②. 已交配雌蝇 ③. 已交配雌蝇需摄入更多蛋白质以满足产卵等生理需求(答案合理即可) ④. 高 ⑤. 已交配雌蝇D神经元(通道开放少)静息电位的绝对值减小,更容易兴奋,相同刺激下更易产生动作电位(答案合理即可)
(3)雄蝇和未交配雌蝇每日蛋白质的摄入量明显增加,而已交配雌蝇每日蛋白质的摄入量无明显变化
【解析】
【小问1详解】
信号分子需要与靶细胞膜上的特异性受体结合才能引起靶细胞产生相应应答。F因子和M因子是神经元之间传递信息的物质,属于神经递质。
【小问2详解】
①由图2可知,雄蝇、未交配雌蝇、已交配雌蝇的每日蛋白质摄入量存在明显差异,说明果蝇对蛋白质的摄入量与性别和交配情况相关。已交配雌蝇的每日蛋白质摄入量最高,其蛋白质摄入量“设定点”可能最高,这可能与其需要完成产卵等生理活动,对蛋白质的需求更高有关。
②由图3可知,已交配雌蝇的电位波动更密集,动作电位频率更高;结合图1的调节机制,K⁺通道开放少会导致K⁺外流减少,静息电位的绝对值减小,更容易兴奋,相同刺激下更易产生动作电位,因此相同刺激下已交配雌蝇的D神经元动作电位产生频率更高。
【小问3详解】
雄蝇和未交配雌蝇原本K⁺通道开放程度更高,降低K⁺通道蛋白表达量后,D神经元更易兴奋,会提升蛋白质摄入的设定点,故雄蝇和未交配雌蝇每日蛋白质的摄入量明显增加,而已交配雌蝇本身的通道蛋白表达量已经处于较低水平,继续降低不会导致每日蛋白质的摄入量出现明显变化。
22. 癫痫是大脑神经元“突发、异常、过度同步化”放电引起的脑功能短暂障碍,常表现为肢体异常抽动、肌阵挛等。癫痫发作与神经递质谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)释放异常有关,谷氨酸和GABA的作用机制如图所示。回答下列问题:
(1)谷氨酸与突触后膜上的Na+通道结合,促进Na+大量内流,完成了________的信号转变。
(2)一个突触小泡常含有几千至上万个神经递质,神经递质以胞吐的方式释放有利于其____________________,从而提高神经递质的作用效果。癫痫发作的机制是“兴奋—抑制”网络失衡。与正常状态相比,癫痫发作时,谷氨酸和GABA释放量的变化是____________________。
(3)GABA作用于GABA-A受体引起Cl-内流,此时突触后膜静息电位绝对值会________(填“增大”或“减小”),从而__________(填“促进”或“抑制”)动作电位产生。若用药物阻断GABA-A受体的功能,则癫痫发作的频率会__________(填“升高”或“降低”)。
(4)临床上用于抗癫痫的几种药物及作用靶点(对应图中的序号)如表所示,完善表格中药物的作用机制。
药物
作用靶点
作用机制
左乙拉西坦
①
a_________________________
丙戊酸
②
抑制Na+、Ca2+通道功能,抑制突触后神经元兴奋
苯巴比妥
③
b_________________________
噻加宾
④
c_________________________
【答案】(1)化学信号→电信号
(2) ①. 快速、大量释放神经递质,缩短兴奋在神经元之间传递所需的时间 ②. 增多、减少
(3) ①. 增大 ②. 抑制 ③. 升高
(4) ①. 抑制谷氨酸的释放,抑制兴奋的传递 ②. 促进Cl-通道的功能,抑制突触后神经元兴奋 ③. 抑制GAT的作用,抑制GABA的回收,增强抑制效应
【解析】
【小问1详解】
谷氨酸是兴奋性神经递质,是化学信号,谷氨酸与突触后膜上的Na+通道结合,促进Na+大量内流,完成了化学信号→电信号的转变。
【小问2详解】
一个突触小泡常含有几千至上万个神经递质,神经递质以胞吐的方式释放,可以在短时间内快速、大量释放神经递质,缩短兴奋在神经元之间传递所需的时间,提高神经递质的作用效果。谷氨酸促进钠离子和钙离子内流,GABA促进氯离子内流和钾离子外流,因此谷氨酸为兴奋性神经递质,GABA为抑制性神经递质,与正常状态相比,癫痫发作时,谷氨酸释放量增多,GABA释放量减少。
【小问3详解】
GABA作用于GABA-A受体引起Cl-内流,此时突触后膜静息电位依然为外正内负,但差值增大,因此静息电位的绝对值增大,抑制动作电位的产生;若用药物阻断GABA-A受体的功能,则GABA无法发挥抑制作用,癫痫发作的频率会升高。
【小问4详解】
①为突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质谷氨酸的过程,谷氨酸为兴奋性神经递质,左乙拉西坦的作用机制为抑制神经递质的释放,从而达到抗癫痫的作用;③为氯离子通道,苯巴比妥促进氯离子通道开放,抑制突触后神经元兴奋,增强抑制效应;GAT为抑制性神经递质GABA回收的相关蛋白,噻加宾作用于④,抑制GAT的作用,抑制GABA的回收,使得抑制性递质在突触间隙停留时间增加,增强抑制效应。
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